設(shè)計“后鋼板彈簧吊耳”零件機械說明書

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計“后鋼板彈簧吊耳”零件機械 加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計 者： 班級學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 2011 年7 月7 日機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計“后鋼板彈簧吊耳”零件的機制加工工藝規(guī)程及工藝裝備內(nèi)容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4、夾具裝配圖 1張 5、夾具體零件圖 1張 6、課程設(shè)計說明書 1份原始資料：該零件圖樣，Q=4000臺/年，n=1件/臺，每日一班班 級 學(xué) 生 指導(dǎo)教師2011年07月目 錄1 引言22 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計22.1零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零

2、件的工藝分析32.1.3零件的生產(chǎn)類型32.2選擇毛坯，設(shè)定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖42.2.1選擇毛坯42.2.2確定機械加工余量，毛坯尺寸和公差42.3選擇加工方法，制定工藝路線4 2.3.1定位基準(zhǔn)的選擇4 2.3.2零件表面加工方法的選擇5 2.3.3 制定工藝路線52.4 工序設(shè)計62.4.1 選擇加工設(shè)備和工藝裝備62.4.2 確定工序尺寸72.5確定切削用量及基本時間92.6本章小結(jié)203 粗銑叉桿內(nèi)側(cè)面的夾具設(shè)計 213.1夾具設(shè)計說明213.2本章小結(jié)224 結(jié)論23參考文獻23設(shè)計后鋼板彈簧吊耳的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備1 引言 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課

3、程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭

4、和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。2后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能。2.1.2零件的工藝分析由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以兩外圓端面為主要加工表面的加工

5、面。這一組加工表面包括：。兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外圓端面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為（2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個的孔，2個的孔、2個孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為，2個的孔沒有表面粗糙度要求，2個孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。2.1.3零件的生產(chǎn)類型本零件年產(chǎn)量為30000件，并且屬于中小批量的生產(chǎn)，所以兩件為大批量的生產(chǎn)。2.2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖2.2.1選擇毛坯該零件材料為35

6、鋼，由于生量為30000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用模鍛成型，這對提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2.2確定機械加工余量，毛坯尺寸和公差（1） 鍛件公差等級 由該零件的工用和技術(shù)要求，確定其鍛件的公差等級為普通級。（2） 鍛件的質(zhì)量 根據(jù)零件的成品的質(zhì)量，估算（3） 鍛件的形狀的復(fù)雜系數(shù) S=/該鍛件為長方形，假設(shè)其長為，寬度為，高度為，則那么，則該鍛件的復(fù)雜系數(shù)為S2（4）鍛件的材質(zhì)系數(shù) 參照機械加工工藝手冊，去鍛件的材質(zhì)系數(shù)為（5）零件的表面粗糙度 各加工面的2.2.3確定機械加工余量根據(jù)鍛件的質(zhì)量，零件的表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)來查機械制造技術(shù)基

7、礎(chǔ)書中表5-9，由此查得單邊余量在厚度方向2.02.2，水平方向亦為2.02.2，鍛件中孔的話在鍛壓過程中沒有成形，所以沒有孔的加工余量。2.2.4確定毛坯的尺寸這些毛坯表面的尺寸只需要將零件的尺寸加上所查得的余量值就可以了。并且該鍛件是對稱的結(jié)構(gòu)，通過上下的鍛壓成形，那么內(nèi)部的孔不能成形，所以該零件的毛坯尺寸如下表示：零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸偏差76-2.3 選擇加工方法，制定工藝路線2.3.1定位基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇以鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。粗基準(zhǔn)不可以重復(fù)的使用，否則會導(dǎo)致加工的位置誤差。（2

8、）精基準(zhǔn)的選擇在本零件中孔的加工精度比較的高，就可以選擇該孔及一端面作為精基準(zhǔn)。2.3.2零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有外圓，內(nèi)孔，端面，槽及小孔等，材料為35鋼。根據(jù)公差等級和表面的粗糙度要求，其加工方法選擇如下。（1）大外圓的端面的粗糙度要求為，那么經(jīng)過粗銑即可達到要求。（2）內(nèi)孔，表面粗糙度為，加工方法可以采取鉆，擴，鉸。（3）孔的內(nèi)側(cè)面，表面的粗糙度，加工方法采用粗銑就可以了。（4）孔的外側(cè)面，表面的粗糙度，加工方法采用粗銑就可以了。（5）的內(nèi)孔，表面的粗糙度，保證同軸度就可以，所以采用鉆孔，擴孔，鉸就可以達到要求。（6）的內(nèi)孔，沒有精度的要求，也沒有表面粗糙度的要求，所以采用

9、鉆孔擴孔就可以達到要求。（7）寬度的槽，表面的粗糙度是，采用粗銑就可以滿足要求。2.3.3 制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線工序1 以處的外圓及端面定位，粗銑另一端面，再一加工后的端面處的外圓為基準(zhǔn)來加工另一個端面。工序2 以處加工后的兩個端面為定位基準(zhǔn)， 鉆孔，擴孔，鉸孔孔，倒角。工序3 以的內(nèi)孔和處的端面及R24處的端面為基準(zhǔn)來加工孔處的內(nèi)側(cè)面。工序4以的內(nèi)孔和處的端面及R24處的端面為基準(zhǔn)來加工孔處的外側(cè)面。工序5 以內(nèi)孔和處的端面及R24處的端面為基準(zhǔn)來加工孔。工序6 以內(nèi)孔和處的端面及孔為基準(zhǔn)來加工孔工序7 以內(nèi)孔和處的端面及孔為基準(zhǔn)來加工寬度

10、為4mm的槽。工序8 鉗工去毛刺工序9 終檢2.4 工序設(shè)計2.4.1 選擇加工設(shè)備和工藝裝備（1）選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床。工序1，3，4，7是粗銑，1采用X51 立式銑床，3，4采用X62 臥式銑床，7應(yīng)選X62臥式銑床。工序2，5，6鉆孔，擴孔，鉸孔，可以采用專用的分度夾具在立式機床上加工，故選用Z525型立式鉆床。（2）選擇夾具 本零件粗銑以及鉆擴孔工序都需要專用夾具（3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具1采用高速剛圓柱形銑刀3，4為加工面的，采用高速鋼端銑刀對于工序7我們選擇采用高速鋼鋸片銑刀鉆孔，擴，鉸孔，及選用麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀（4）選擇量具 量具的選擇見下表在綜合考慮

11、以上工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出彈簧吊耳的工藝路線及設(shè)備，工裝的選用情況：工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1粗銑兩外圓端面臥式銑床X51高速剛圓柱形銑刀游標(biāo)卡尺2鉆，擴，鉸孔，倒角Z525型鉆床麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀卡尺，塞規(guī)3銑孔的內(nèi)側(cè)面臥式銑床X62高速鋼端銑刀游標(biāo)卡尺4銑孔的外側(cè)面臥式銑床X62高速鋼端銑刀游標(biāo)卡尺5鉆，擴，鉸孔，倒角Z525型鉆床麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀卡尺，塞規(guī)6鉆，擴孔Z525型鉆床麻花鉆，擴孔鉆卡尺，塞規(guī)7銑寬為的開口槽臥式銑床X62高速鋼鋸片銑刀卡規(guī)深度游標(biāo)卡尺8去毛刺9終檢塞規(guī)，卡尺2.4.2 確定工序尺寸（1）銑端的其中的一個側(cè)面，以另一側(cè)面為定位基準(zhǔn)名稱加工

12、余量基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑278IT12Ra6.3毛胚尺寸-80-（2）銑端的其中的一另一個側(cè)面，以加工后的那面作為精基準(zhǔn)名稱加工余量基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑276IT12Ra6.3（3）工孔：名稱加工余量（雙）基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度鉸孔0.2-Ra1.6擴孔1.8IT9Ra12.5鉆孔35IT11-（4）銑孔的內(nèi)側(cè)端面：名稱加工余量（雙）基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑476.5-Ra12.5毛胚尺寸-72.5-（5）銑孔的外側(cè)兩端面 以加工后的內(nèi)側(cè)面為定位的基準(zhǔn)名稱加工余量基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及

13、公差表面粗糙度粗銑222IT1222Ra50（6）加工孔：名稱加工余量（雙）基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度鉸孔0.2-Ra12.5擴孔1.8IT11Ra50鉆孔28IT13-（7）加工孔：名稱加工余量（雙）基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度擴孔0.7-鉆孔9.8IT13-（8）銑寬度為4mm的開口槽：名稱加工余量基本尺寸加工經(jīng)濟精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑44IT134Ra502.5確定切削用量及基本的時間切削用量包括被吃刀量，進給量和切削速度確定順序為，先確定，再確定。工序1：粗銑兩外圓端機床：立式銑床X51刀具：高速鋼圓柱形銑刀粗齒數(shù)，細齒數(shù)（1）、粗銑銑削深度

14、：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，機床主軸轉(zhuǎn)速：取=30,=63代入公式得：根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-72，取實際銑削速度：工作臺每分進給量：取=，=代入公式得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-8被切削層長度：由毛坯尺寸可知切入切出行程長度 走刀次數(shù)為1取代入以下公式得：機動時間：銑一個端面的機動時間為1.45min，故本工序機動工時為工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角機床：立式鉆床Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10

15、，取由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24,=35代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)指南表5-65，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：取，,代入公式得：（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19,=36.8代入公式）得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度刀

16、具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-36，取取切削速度取=9.1,=37代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：（4） 倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：，手動進給。工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面機床：臥式銑床X62刀具：高速鋼端銑刀粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，表3

17、0-24.取，取=66,=100代入以下公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-75，取實際銑削速度：取=，=代入以下公式得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-9被切削層長度：由毛坯尺寸可知切入切出行程長度 走刀次數(shù)為1取代入以下公式得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序4：粗銑孔的外側(cè)面機床：臥式銑床X62刀具：端銑刀粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，表30-24.取，取=66,=100代入以下公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-

18、75，取實際銑削速度：取=，=代入以下公式得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-9被切削層長度：由毛坯尺寸可知切入切出行程長度 走刀次數(shù)為1取代入以下公式得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角機床：立式鉆床Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24,=28代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度

19、：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19.8,=29.8代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度刀具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28

20、-36，取取切削速度取=9.9,=30代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為工序6：鉆，擴孔機床：立式鉆床Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24,=9代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切

21、出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=25,=10.5代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度刀具切出長度：走刀次數(shù)為1取，,代入公式得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為工序7：粗銑寬度為4的開口槽機床：臥式銑床X62刀具：高速剛鋸片銑刀粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加

22、工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，取=30,=63代入公式得：機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-5，取實際銑削速度：取=，=代入公式得：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，, 代入公式得：機動時間：2.6本章小結(jié)本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進行設(shè)計。先要明確零件的作用 ，本次設(shè)計的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。確定了零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以對零件的工藝路線進行分析，制定出工藝方案

23、，最后對工序進行切削用量的計算及生產(chǎn)安排。優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，所以對加工工藝的設(shè)計十分重要，設(shè)計時要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。3 夾具的設(shè)計 3.1夾具說明 本夾具是工序3用端銑刀粗銑吊耳叉口處的內(nèi)側(cè)面的專用夾具，由加工本道工序的工序簡圖如下：粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時，均有表面粗糙度要求。有關(guān)的說明如下：（1）定位方案：工件以加工后孔定位支撐在定位銷和頂錐上，限制了4個自由度；軸向則由加工后的右端面靠在右支撐座的側(cè)平面上定位，限制一個自由度；叉腳的背面靠在支撐板上限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。（2）夾緊機構(gòu)：本夾具中主要使用了兩個夾緊機構(gòu)，一個是螺旋壓板機構(gòu)，

24、另一個是固定手柄壓緊螺釘。通過旋動固定手柄壓緊螺釘可以使軸向夾緊，螺旋壓板機構(gòu)將工件的叉口處夾緊，由螺母，螺柱和壓板將工件壓在支撐板上。（3）對刀裝置：本夾具中對刀裝置是與叉口一面接觸的支撐板。夾具與機床的連接元件：采用兩個標(biāo)準(zhǔn)的定位鍵A18h8 JB/T8016-1999,固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機床進給方向的正確位置，并保證定位鍵的寬度與機床工作臺T形槽相匹配的要求。（4）夾具體：工件的定位元件由左右的支承座連接起來，夾緊元件則由支撐板連接起來，支撐板通過螺柱與夾具體連接起來，同時支撐板兼作為對刀塊這樣該夾具體便有機的結(jié)合起來了，實現(xiàn)定位，夾緊，對刀等功能。（5）使用說明：安裝工件時，將工件的孔插到定位銷上，使該處的端面靠在右支承座上，并且使叉桿面的一端靠在支撐板上，然后再將頂錐插到孔處的另一端，并使叉桿的另一面靠在左支撐板上，同時將固定手柄壓緊螺釘旋緊，這樣就限制了5個自由度，最后將壓板蓋上并旋緊螺母。（6）結(jié)構(gòu)特點：該夾具主要運用到連個夾緊機構(gòu)，一個是螺旋壓板機構(gòu)，另一個是固定手柄壓緊螺釘，結(jié)構(gòu)比較的簡單，操作也很方便。但是主要是在旋動手柄的時候頂錐會隨著該轉(zhuǎn)動一起轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致定位的而精度不夠高，故該夾具只能適用加工要求不高的場合。（7）下圖為